Megsemmisítése szupravezetés nagy mágneses mező - egy automatizált online rendszer
Megsemmisítése szupravezetés nagy mágneses mező
A kellően erős mágneses mező e elő, mint egy aktuális. áramlik a szupravezető. és az idegen források ezen a hőmérsékleten elpusztítja a szupravezető anyag. A mágneses térerősség Hc. amely egy adott hőmérsékleten okozza az átmenetet egy anyag egy szupravezető állapotból egy normál, az úgynevezett kritikus területen. Kritikus hőmérséklet Tc és kritikus mágneses térerősség Hc - összefüggő értékek. Amikor a szupravezető kerül egy mágneses mező, akkor minden egyes hőmérséklet megfelel bizonyos kritikus mágneses mező Hc. A H> Hc, és egy hőmérséklet feletti Tsprovodnik mozog a szupravezető a normális állapot.
A szupravezetés hatására megszűnik a következő tényezők:
- láz;
- az intézkedés egy kellően erős mágneses mező;
- elegendően nagy áramsűrűség a mintában;
Egy bizonyos mágneses térerősség Hk. generált, mint egy folyó áram a szupravezető és külső forrásokból szupravezető vezeték eltűnik. Tk kritikus hőmérséklet és a kritikus mágneses térerősség Hk - összefüggő értékek. Amikor a szupravezető kerül egy mágneses mező, mindegyik hőmérséklet-Tk
A függőség a kritikus mágneses mező Hk hőmérséklet. Ho - a kritikus területen a T → 0, teljesen tönkreteszi a szupravezetés.
Az anyag a szupravezető állapotban hasonló ideális diamágneses - mágneses mező kizárták azt (a Meissner-effektus). A H> Hk mágneses mező behatol a vezetőt, eltűnését eredményezi a szupravezetés.
Az első ipari alkalmazása szupravezetés létrehozása volt a szupravezető mágnesek nagy kritikus területeken. Elérhető szupravezető mágnesek hagyjuk, hogy a közepén a 1960-as évek, a mágneses mező felett 100 kgf még kis laboratóriumban. Korábban, ami ezeken a területeken a szokásos elektromágnesek igényel nagy mennyiségű villamos energia fenntartásához az elektromos áram a tekercsekben és hatalmas mennyiségű víz hűtésére.
A következő gyakorlati alkalmazások szupravezetés utal, hogy a technika az érzékeny elektronikus eszközök. Kísérleti mintákat kapcsolati eszközök Josephson képes észlelni mintegy 10-15 watt feszültség. Magnetométer, amely képes észlelni a mágneses mezők a sorrendben 10-9 gauss, a tanulmányban használt mágneses anyagok, valamint az orvosi magnetocardiography. Rendkívül érzékeny detektorok gravitációs eltérések lehet alkalmazni a különböző területeken a geofizika.
Technika szupravezetés és különösen a Josephson kapcsolatok vannak egyre nagyobb hatással vannak a mérésügy. A Josephson csomópontok szabványos 1 B. létrehozott is kifejlesztettek elsődleges hőmérő kriogén területen, ahol hirtelen átmenetek bizonyos anyagokat használunk referencia (állandó) hőmérséklet ponton. Az új technika alkalmazható a jelenlegi összehasonlítási mérésére rádiófrekvenciás energia és az abszorpciós koefficiens, és a frekvencia mérés. Azt is használják az alapkutatás, mint például a mérés a töredék díjak az atomi részecskék és tesztelése a relativitáselmélet.
A legérdekesebb lehetséges ipari alkalmazását szupravezetés kapcsolódó termelésére, átvitelére és elektromos energia felhasználásra. Például a szupravezető kábel lehet több hüvelyk átmérőjű továbbítja annyi erő, mint az átviteli vonal egy hatalmas hálózatot, és a nagyon alacsony veszteség, vagy nincs. A gyártási költségek a szigetelés és a cryo hűtés kompenzálni kell erőátviteli hatásfok. A kerámia szupravezetők hűtjük folyékony nitrogénnel, erőátviteli alkalmazásával szupravezetők gazdaságilag nagyon vonzó.
Ez azt mutatja, a fázisdiagramja a mágneses mező ón-abszolút hőmérséklet (ábra. 1). A körülmények megfelelő A pont, az ón van egy normális, nem-szupravezető állapotba. Ha-ra hűtjük a B pont, akkor lesz szupravezető. A kritikus mágneses mező - a mező értéke, amely felett a szupravezető a normál állapotban. Kritikus területek általában a tartományban több tíz gauss több százezer gauss függően szupravezető és metallophysical állapotban. A kritikus területen a szupravezető változik a hőmérséklettel, és csökken a növekvő azt. Amikor az átmeneti hőmérséklet kritikus mező nulla, és lehetőség van (1. ábra) a abszolút nulla
A fázisdiagramja a mágneses mező az abszolút hőmérséklet Tin
A fokozatos felhalmozódása a kísérleti adatok hőmérsékletű szupravezetők megszakadt 1933-ban az a felfedezés által W. Meissner és R. Ochsenfeld. Ezt megelőzően, vizsgálatokat végeztünk üreges vezetékek, mivel Ezen vezetékek kis súlyú, és könnyebben kihűlni. Meisner Ochsenfeld és végzett vizsgálatokat szilárd minták ón és ólom, valamint az a megfigyelés volt, hogy amikor a minta hűtjük beleillesztett mágneses fluxus idején kezdete a szupravezető átmenetet a patak kilökődik a mintából azonnal. Mágneses indukció azonnal eltűnik, és nulla mágneses mező, a végeredmény mindkét művelet pontosan ugyanolyan volt. A szupravezetők ideálisak voltak diamágnesesek: tolták ki magukat a mágneses mező minden esetben.
Amikor a mágnesezettség az üreges szupravezető, először van ugyanaz, mint a mágnesezettség a szilárd. zárva lesz csillapítatlan áramok felületén a szupravezető, amely létrehozza a „szemközti mező”. Az áramokat elpusztítsa a mágneses tér belsejében a szupravezető és az üregben.
Ha a vonz a minta kritikus hőmérsékletet meghaladó hőmérsékleten, majd lehűtjük, lefordítja szupravezető állapotba, majd a kapott „ellentétes mező” elpusztítani a mágneses tér belsejében a szupravezető, de megőrzik azt az üregben. Ez a mező által rögzített, nem szupravezető üreg, a kutatók először vette át a teljes területén a szupravezető, de ez egy téveszme szertefoszlott tapasztalat Meissner és Ochsenfeld.
diamágnesség szupravezetők jól mutatja a tapasztalat, hogy sor került 1945-ben a Moszkvai Egyetem professzora VK Arcadia. Ő tett egy kis ólom csésze és belemártotta a folyékony hélium, majd lassan a kötél elhagyható abban a négyzeten állandó mágnes. Ahogy közeledik a mágnest a tál egy kötél feszültség fokozatosan gyengült, és végül egy mágnes szabadon lógott a tálat. Ez a hatás magyarázata egyszerű: a hatása alatt szupravezető mágnes egy tálba, amelynek „counterflows” teremtett „ellentétes mező”. Ennek eredményeként, az ejekciós egy mágneses mező taszítás felmerül tál a pohár és a mágnes, amely abban nyilvánul meg, hogy a mágnes lebeg a levegőben a csésze fölé.
És mi történik, egy szupravezető helyezve a mágneses mező? Ha a szupravezető formájában van egy keskeny hengeres vagy keskeny lemezeket, amelyek mentén a vonalak az alkalmazott tér, azután a molekulába beviszünk azt egy mágneses mező nem észrevehetően torzítja a képet erővonalak a területen.
Ha a vezeték különböző formájú, hogy a jelenlétében a megoszlása a erővonalak jelentősen megváltozik. Például, ha a minta formájában egy gömb, a erővonalak, hogy helyet csináljanak a labdát, kondenzáljuk a közelben annak egyenlítő és zárva mögött ismét a labda (1. ábra).
A mágneses erővonalak
A számos távvezetékek átkelés helyén állandó keresztmetszetű, olyan intézkedés a térerőt. Megvastagodása távvezetékek az Egyenlítő közelében a labda azt jelzi, hogy a mágneses mező erősebb, mint a távolság a labdát.
Míg a szupravezető mágneses mező kicsi, nem egyenletes a mező okozta a mintát szupravezető jelentéktelen. De amikor a területen kezdi megközelíteni a kritikus értéket, a vezető váltakozó normál és szupravezető régiókban. Ha a kritikus értéket elérjük, a teljes vezeték áthalad a normális állapot.
Ez megköveteli támogatja a belső kereteket.